checked 異常的一個問題是，有時候不允許拋出這樣的異常。特別是，如果要覆蓋超類中聲明的方法，或者實現接口中聲明的方法，而那個方法沒有聲明任何 checked 異常，那麼新的實現也不能聲明 checked 異常。因此必須預先處理異常。另外，可以將異常轉換為運行時異常，或者繞過它而不處理它。但是，應該這樣做嗎，這其中是否隱藏著錯誤？
問題
只要看一個例子，問題就清楚了。假設有一個 File 對象的 List，需要按它們的標准路徑以字典順序排序。所謂標准路徑，是指在解析別名、符號鏈接和 /../ 及 /./ 之後得到的完整絕對路徑。本地方法使用一個比較器，如清單 1 所示：
清單 1. 按標准路徑比較兩個文件
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
public class FileComparator implements Comparator<File> {
public int compare(File f1, File f2) {
return f1.getCanonicalPath().compareTo(f2.getCanonicalPath());
}
public static void main(String[] args) {
ArrayList<File> files = new ArrayList<File>();
for (String arg : args) {
files.add(new File(arg));
}
Collections.sort(files, new FileComparator());
for (File f : files) {
System.out.println(f);
}
}
}
不幸的是，該代碼不能通過編譯。問題在於，getCanonicalPath() 方法拋出一個 IOException，因為它需要訪問文件系統。通常，當使用 checked 異常時，可以使用以下兩種方法之一：
將出錯的代碼包裝在一個 try 塊中，並捕捉拋出的異常。
聲明包裝方法（本例為 compare()）也拋出 IOException。
通常，至於選擇何種方法，取決於是否能在拋出異常時合理地處理異常。如果能，那麼使用 try-catch 塊。如果不能，那麼聲明包裝方法本身拋出異常。不幸的是，這兩種技巧對於本例都不管用。
在 compare() 方法中無法合理地處理 IOException。從技術上講，似乎可以做到 — 即返回 0、1 或 -1，如清單 2 所示：
清單 2. 拋出異常時返回一個默認值
public int compare(File f1, File f2) {
try {
return f1.getCanonicalPath().compareTo(f2.getCanonicalPath());
}
catch (IOException ex) {
return -1;
}
}
然而，這違反了 compare() 方法的約定，因為它不是一個穩定的結果。對於相同的對象，前後兩次調用可能產生不同的結果。如果使用這個比較器來排序，那麼意味著最終列表沒有被正確排序。所以現在試試第 2 個選項 — 聲明 compare() 拋出 IOException：
public int compare(File f1, File f2) throws IOException {
return f1.getCanonicalPath().compareTo(f2.getCanonicalPath());
}
這也不能通過編譯。因為 checked 異常是方法簽名的一部分，在覆蓋方法時，不能增加 checked 異常，就像不能改變 return 類型一樣。那麼最後還剩下一個折中選項：在 compare() 中捕捉異常，將它轉換成運行時異常，然後拋出運行時異常，如清單 3 所示：
清單 3. 將 checked 異常轉換成運行時異常
public int compare(File f1, File f2) {
try {
return f1.getCanonicalPath().compareTo(f2.getCanonicalPath());
}
catch (IOException ex) {
throw new RuntimeException(ex);
}
}
不幸的是，雖然這樣可以通過編譯，但是這種方法也不管用，其原因較為微妙。Comparator 接口定義一個合約。這個合約不允許該方法拋出運行時異常（防止因違反泛型類型安全而成為調用代碼中的 bug）。使用這個比較器的方法合理地依靠它來比較兩個文件，而不拋出任何異常。它們沒有准備好處理 compare() 中意外出現的異常。
正是由於這個微妙的原因，讓運行時異常成為代碼要處理的外部狀況是一個壞主意。這樣只是逃避問題，並沒有真正處理問題。不處理異常所帶來的不良後果仍然存在，包括毀壞數據和得到不正確的結果。
這樣便陷入了困境。既不能在 compare() 內真正有效地處理異常，又不能在 compare() 之外處理異常。還剩下什麼地方可以處理異常 — System.exit()？ 惟一正確的辦法是完全避免這種困境。幸運的是，至少有兩種方法可以做到這一點。
將問題一分為二
第一種辦法是將問題一分為二。比較本身不會導致異常。比較的只是字符串而已。通過標准路徑將文件轉換成字符串才會導致異常。如果將可能拋出異常的操作與不會拋出異常的操作分開，那麼問題就更容易處理了。也就是說，首先將所有文件對象轉換為字符串，然後通過字符串比較器（甚至可以通過 java.lang.String 的自然排序）對字符串排序，最後使用排序後的字符串列表對原始的文件列表排序。這種方法不太直接，但是優點是在列表被改變之前就拋出 IOException。如果出現異常，它只會出現在預先設計好的地方，不會造成損害，調用代碼可以指定如何處理異常。清單 4 對此作了演示：
清單 4. 先讀取，然後排序
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.HashMap;
public class FileComparator {
private static ArrayList<String> getCanonicalPaths(ArrayList<File> files)
throws IOException {
ArrayList<String> paths = new ArrayList<String>();
for (File file : files) paths.add(file.getCanonicalPath());
return paths;
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
ArrayList<File> files = new ArrayList<File>();
for (String arg : args) {
files.add(new File(arg));
}
ArrayList<String> paths = getCanonicalPaths(files);
// to maintain the original mapping
HashMap<String, File> map = new HashMap<String, File>();
int i = 0;
for (String path : paths) {
map.put(path, files.get(i));
i++;
}
Collections.sort(paths);
files.clear();
for (String path : paths) {
files.add(map.get(path));
}
}
}
清單 4 並沒有消除出現 I/O 錯誤的可能性。這一點無法做到，因為這裡的代碼無力提供這樣的功能。但是，可以將這個問題交給更合適的地方來處理。
避免問題
前面提到的方法有點復雜，所以我建議另一種方法：不使用內置的 compare() 函數或 Collections.sort()。使用這樣的函數也許比較方便，但是不適合當前情況。Comparable 和 Comparator 是為確定的、可預測的比較操作而設計的。一旦 I/O 不再符合這種情況，很可能常用的算法和接口變得不適用。即使勉強可以使用，其效率也極其低下。
例如，假設不是按標准路徑來比較文件，而是按內容來比較文件。對於所比較的兩個文件，每個比較操作都需要讀文件的內容 — 甚至可能是完整的內容。這樣一來，高效的算法會想要盡量減少讀的次數，並且可能會想緩存每次讀的結果 — 或者，如果文件較大，則可能緩存每個文件的 hashcode — 而不是每次比較時重新讀每個文件。同樣，您會想到首先填充一個比較鍵列表，然後進行排序，而不是進行內聯排序。
可以想象定義一個單獨的、並行的 IOComparator 接口，該接口拋出必要的異常，如清單 5 所示：
清單 5. 獨立的 IOComparator 接口
import java.io.IOException;
public interface IOComparator<T> {
int compare(T o1, T o2) throws IOException;
}
然後基於這個類定義一個單獨的、相近實用程序樹，由它對集合的臨時副本進行必要的操作，從而允許拋出異常，同時又不會使數據結構處於可能受損害的、中間的狀態。例如，清單 6 提供了一個基本的冒泡排序：
清單 6. 用冒泡算法對文件排序
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class IOSorter {
public static <T> void sort(List<T> list, IOComparator<? super T> comparator)
throws IOException {
List<T> temp = new ArrayList<T>(list.size());
temp.addAll(list);
bubblesort(temp, comparator);
// copy back to original list now that no exceptions have been thrown
list.clear();
list.addAll(temp);
}
// of course you can replace this with a better algorithm such as quicksort
private static <T> void bubblesort(List<T> list, IOComparator<? super T> comparator)
throws IOException {
for (int i = 1; i < list.size(); i++) {
for (int j = 0; j < list.size() - i; j++) {
if (comparator.compare(list.get(j）， list.get(j + 1)) > 0) {
swap(list, j);
}
}
}
}
private static <T> void swap(List<T> list, int j) {
T temp = list.get(j);
list.set(j, list.get(j+1));
list.set(j + 1, temp);
}
}
這不是唯一的方法。為了清晰，清單 6 有意模仿已有的 Collections.sort() 方法；但是，也許更有效的方法是返回一個新的列表，而不是直接修改舊列表，以防在修改列表時拋出異常所帶來的損害。
最終，您實際上承認並著手處理可能出現的 I/O 錯誤，而不是逃避它，您甚至可以做更高級的錯誤修正。例如，IOComparator 也許不會被一次 I/O 錯誤難倒 — 因為很多 I/O 問題是暫時的 — 可以重試幾次，如清單 7 所示：
清單 7. 如果一開始不成功，再試幾次（但是別試太多次）
import java.io.File;
import java.io.IOException;
public class CanonicalPathComparator implements IOComparator<File> {
@Override
public int compare(File f1, File f2) throws IOException {
for (int i = 0; i < 3; i++) {
try {
return f1.getCanonicalPath().compareTo(f2.getCanonicalPath());
}
catch (IOException ex) {
continue;
}
}
// last chance
return f1.getCanonicalPath().compareTo(f2.getCanonicalPath());
}
}
這種技巧不能解決常規的 Comparator 的問題，因為必須重試無數次才能避免拋出異常，而且很多 I/O 問題並不是暫時性的。
checked 異常是壞主意嗎？
如果 java.io.IOException 是運行時異常，而不是 checked 異常，問題是不是有所改觀？答案是否定的。如果 IOException 擴展 RuntimeException 而不是 java.lang.Exception，那麼更容易編寫出有 bug 的、不正確的代碼，這種代碼忽略了真正可能發生的 I/O 錯誤，而在運行時出人意料地失敗。
然而，編寫正確的、有准備並且能夠處理 I/O 錯誤的代碼並不會更容易。是的，相對於不會出現意外 I/O 錯誤，不需要為此做准備的情況，這種方法更加復雜。但是，從 Java 語言中消除 checked 異常無助於我們實現那樣的理想情況。I/O 錯誤和其他環境問題是常態，積極准備比視而不見要好得多。
總之，checked 異常作為方法簽名的一部分並非沒有道理。當您發現自己想要從一個方法拋出一個 checked 異常，而這又是不允許的 — 因而抑制本不該抑制的異常 — 那麼回過頭來，重新組織一下，考慮為什麼一開始要覆蓋那個方法。很可能，您本應該采取完全不同的方式。
